Grundwissen 9. Klasse Chemie

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1 Grundwissen 9. Klasse Chemie 1. Formelzeichen und Einheiten 2. Was versteht man unter der Stoffmenge und der Avogadro- Konstante N A? Eine Stoffportion hat die Stoffmenge n = 1 mol, wenn sie 6 * Teilchen (Atome oder Moleküle oder Verhältnisformeleinheiten) enthält. Über die Avogadro- Konstante lassen sich aus der Stoffmenge n, die Teilchenanzahl einer Stoffportion berechnen: N = n * N A mit N A = 6* /mol 3. Was versteht man unter Molarer Masse und molarem Volumen? molare Masse: Quotient aus der Masse und der Stoffmenge einer Stoffportion - molare Masse eines Elements stimmt in ihrem Zahlenwert mit der Atommasse (PSE [u]) überein molares Volumen: 1 mol eines idealen Gases hat bei Normalbedingungen (0 C, Normaldruck) ein Volumen von 22,4l. Es ist der Quotient aus dem Volumen und der Stoffmenge einer Stoffportion. V m = V/n Einheit: l/mol - Das ist der Quotient aus der Stoffmenge n des gelösten Stoffes und dem Volumen V der Lösung 4. Was versteht man unter Stoffmengenkonzentration? - Formelzeichen: c Einheit: mol/l

2 5. Was sind Hydroxide im Vergleich zu alkalischen Lösungen? Hydroxide sind Feststoffe. Es sind Ionenverbindungen aus positiven Metall-Ionen und negativen Hydroxid- Ionen (OH - ). Alkalische (basische) Lösungen sind wässrige Lösungen, die Hydroxid-Ionen (OH - (aq)) enthalten. 6. Auf welchem Wege lassen sich alkalische Lösungen herstellen? Gib 3 Möglichkeiten an. Metallhydroxid + Wasser Metall-Ionen + Hydroxid- Ionen Metalloxid + Wasser Metall-Ionen + Hydroxid-Ionen Alkali-/Erdalkalimetalle + Wasser Metall-Ionen + Hydroxid-Ionen + Wasserstoff 7. Welche Bedeutung hat die Flammenfärbung? Was passiert dabei auf Elektronenebene? Nenne Beispiele. Alkalimetalle und Erdalkalimetalle geben in der Brennerflamme typische Färbungen. Die Färbung entsteht aufgrund der Anregung von Elektronen auf höhere Energiestufen, von denen sie unter Aussendung von Licht bestimmter Wellenlängen in niedrigere Energiestufen zurückfallen. Bsp.: Natrium = leuchtend gelb (natriumgelb) Kalium = violett Calcium = ziegelrot Strontium = rot Barium = grün 8. Wie ist ein Atom aufgebaut? - besteht aus einem Atomkern und einer Atomhülle: Atomkern: -besteht aus Nukleonen - Nukleonen bestehen aus positiven geladenen Protonen (p + ) und neutralen Neutronen (n) - Protonenzahl ist gleich der Kernladungszahl (KLZ) - bestimmt Masse des Atoms Atomhülle: - in ihr befinden sich negativ geladene Elektronen

3 9. Was sind Valenzelektronen? -Valenzelektronen sind die äußersten, energiereichsten und für chemische Reaktionen wichtigsten Elektronen - sie liegen auf der äußersten Schale (Valenzschale) des Teilchens Elektronenkonfiguration = Verteilung der Elektronen in der Elektronenhülle bzw. auf den Energiestufen 10. Was versteht man unter der Elektronenkonfiguration? Wie geht man vor? Vorgehen: 1. Aus der Ordnungszahl liest man ab, wie viele Elektronen insgesamt zu berücksichtigen sind. 2. Die Schalen werden dann von innen nach außen bzw. im Energiestufenmodell von unten nach oben besetzt. 3. Anzahl der Elektronen pro Schale: 2 * n 2 Protonen p + : positiv geladen, m(p + ) 1u Neutronen n: neutral, m(n) 1u 11. Was sind Elementarteilchen? Elektronen e - : negativ geladen, Masse vernachlässigbar klein Zahl der Protonen + Zahl der Neutronen = Massenzahl (= Nukleonenzahl) AZ(p + ) + AZ(n) = MZ (Massenzahl) 12. Was versteht man unter der Massenzahl und der Kernladungszahl? Zahl der Protonen = Kernladungszahl (KLZ) (= Ordnungszahl) (= Zahl der Elektronen) AZ (e - ) = AZ (p + ) im neutralen Atom

4 13. Was sind Isotope? Isotope sind Atome des gleichen Elements, die sich nur in der Anzahl ihrer Neutronen unterscheiden und damit in ihrer Masse, d.h. gleiche AZ(p + ), AZ (e - ) z.b. Isotope des Wasserstoffs: 1 1 H ; 1 2 H; 1 3 H 14. Beschreibe die Atommodelle nach Rutherford und Bohr. Rutherfordsches Atommodell (1911) - Atom besteht aus einem winzigen, positiv geladenen Atomkern, der die gesamte Masse des Atoms beinhaltet und einer rießigen Atomhülle, in der die Elektronen um den Kern kreisen. Bohrsches Atommodell (1913) - Atom besteht aus einem positiv geladenen, massetragenden Kern und Elektronen, die diesen auf Bahnen umkreisen. - Ionen sind elektrisch positiv oder negativ geladene Teilchen. 15. Was sind Ionen? - Metall-Atome bilden positiv geladene Kationen. z.b. das Natriumatom bildet ein einfach positiv geladenes Natriumkation: Na Na + + e - - Nichtmetall-Atome bilden negativ geladene Anionen. - bei Ionenverbindungen: Atome geben Elektronen ab oder nehmen Elektronen auf, bis sie die Konfiguration des nächststehenden Edelgases erreichen. 16. Was versteht man unter der Edelgaskonfiguration? - molekular gebaute Stoffe: Atome in den Molekülen erreichen durch gemeinsame Elektronenpaare eine Edelgaskonfiguration. Sie besitzen dann insgesamt acht bzw. 2 Elektronen (1. Periode) auf der Valenzschale (Oktett-, bzw. Dublettregel).

5 17. Was ist eine Ionenbindung? - Eine Ionenbindung ist eine chemische Bindung zwischen Ionen in einem Ionengitter. - Sie entsteht nach der Reaktion von Metall und Nichtmetall. - Sie beruht auf den Anziehungskräften zwischen positiv geladenen Kationen und negativ geladenen Anionen. (- tritt auf, wenn die EN (Elektronegativitäts)-Differenz größer als 1,7 ist) - Die ist ein relatives Maß für die Fähigkeit eines Atoms in einer chemischen Bindung das Bindungselektronenpaar an sich zu ziehen. 18. Was versteht man unter Elektronegativität? - Abkürzung: EN - aus dem PSE zu entnehmen - Fluor (F) ist das elektronegativste Elementatom mit einem Wert von 4. Ionenverbindungen (Salze) besitzen u.a. folgende Eigenschaften: 19. Welche Eigenschaften besitzen Ionenverbindungen? - hart und spröde - meist hohe Schmelz- und Siedetemperatur - oft gut in Wasser löslich - leiten gelöst in Wasser und als Schmelze den elektrischen Strom - als kristalline Stoffe elektrische Nichtleiter

6 Moleküle bestehen aus Nichtmetall-Atomen, die durch gemeinsame Elektronenpaare miteinander verbunden sind. 20. Was versteht man unter einer Elektronenpaarbindung? - Atome können Einfach- oder Mehrfachbindungen eingehen. - auch kovalente Bindung oder Atombindung genannt - enthalten 2 e - - Valenzstrichformel 21. Wie nennt man die LEWIS-Formel noch und wie kann man sie beschreiben? Zeichne das Beispiel für Wasser und Kohlenstoffdioxid. Bindende und nichtbindende (freie) Elektronenpaare werden durch Striche gekennzeichnet. Wenn die Oktettregel erfüllt ist, sind die Atome von vier Elektronenpaaren umgeben. Bsp.: 22. Welche Informationen geben die Nummern der Hauptgruppen bzw. Perioden im PSE? - Hauptgruppennummer: gibt Auskunft über die Anzahl der Valenzelektronen (VE) 1. HG (I): Alkalimetalle (1 VE) 2. HG (II): Erdalkalimetalle (2 VE) 7. HG (VII): Halogene (7 VE) 8. HG (VIII): Edelgase (8 VE) - Periodenzahl: gibt Auskunft über die Anzahl der Schalen bzw. Energiestufen 23. Was ist ein Dipol-Molekül und wie kann es innerhalb der Formel gekennzeichnet werden (2 Schreibweisen)? - besitzt ein elektrisches Dipolmoment, weil die Schwerpunkte seiner positiven und negativen Ladungen örtlich nicht zusammenfallen - nach außen hin elektrisch neutral - elektrische Ladung im Molekül ist aufgrund unterschiedlicher EN nicht symmetrisch verteilt auf einer Seite positiver Ladungsüberschuss (δ + ) auf einer Seite negativer Ladungsüberschuss (δ - ) Bsp.: Chlorwasserstoff HCl H Cl oder δ + H Cl δ -

7 24. Was versteht man unter Dipol/Dipol- Wechselwirkungen? Zwischen Dipol-Molekülen treten zwischenmolekulare Wechselwirkungen(***) in Form von elektrostatischen Anziehungskräften zwischen den positiv und negativ teilgeladenen Seiten der Dipole auf. Solche Wechselwirkungen gibt es auch zwischen Dipol- Molekülen und Ionen. Bsp.: HCl *** HCl 25. Was versteht man unter VAN-DER-WAALS- Wechselwirkungen? Zwischen unpolaren Molekülen gibt es schwache Wechselwirkungen, die auf spontanen und induzierten Dipolen beruhen. Bsp.: zwischen Butan und Butan 26. Was versteht man unter Wasserstoffbrücken? - entsteht, wenn zwei Moleküle oder zwei geeignet weit voneinander getrennte Abschnitte eines Makromoleküls über Wasserstoffatome (H) in Wechselwirkung treten - H-Atom muss kovalent an ein stark elektronegatives Atom (z.b. N, O oder F) gebunden sein H-Atom trägt positive Partialladung Bindung spartner des H-Atoms weist negative Partialladung und freies Elektronenpaar auf (IN, IO, IF) - sind Elektronenübertragungsreaktionen - Oxidation und Reduktion laufen gleichzeitig ab - Elektronendonator ist das Reduktionsmittel - Elektronenakzeptor ist das Oxidationsmittel 27. Was versteht man unter einer Redoxreaktion?

8 28. Was ist eine Redoxgleichung? - gesamte Redoxreaktion setzt sich aus Teilgleichungen zusammen, aus der Oxidation (Abgabe von Elektronen) und der Reduktion (Aufnahme von Elektronen) - Anzahl der abgegebenen und aufgenommen Elektronen muss gleich sein Bsp.: 2 * - e Oxidation: Fe Fe * - Br Reduktion: Br e - 2 Redox: 2 Fe (s) + 3 Br 2(g) 2 FeBr 3(s) Oxidation: Abgabe von Elektronen 29. Was versteht man unter Oxidation bzw. Reduktion? Reduktion: Aufnahme von Elektronen Merkhilfe: Wasserstoff wird vom Sauerstoff oxidiert. 2 H O H +I 2 O -II 30.